skanuj0069

Próbki przeznaczone do badań zmęczeniowych mają zazwyczaj stały przekrój oraz dość długą część pomiarową. Promień r (rys. 6.4) powinien być tak dobrany, aby jak najbardziej złagodził wpływ działania karbu. W takich próbkach przełom zmęczeniowy następuje w wyniku „swobodnego wyboru” — w miejscu najbardziej osłabionym. W różnego rodzaju badaniach zmęczeniowych stosuje się również próbki, w których przez odpowiednie osłabienie przekroju poprzecznego z góry określa się miejsce powstania przełomu zmęczeniowego.

W przekroju poprzecznym próbki obciążonej według schematu podanego na rys. 6.4 wystąpi liniowy rozkład naprężeń W2dłuż wysokości tego przekroju. Włókna górne leżące powyżej warstwy obojętnej zginania podlegać będą jednokierunkowemu ściskaniu, dolne zaś jednokierunkowemu rozciąganiu. Jeśli tak obciążoną próbkę wprawić w ruch obrotowy, to naprężenia powstające w poszczególnych włóknach próbki zmieniać będą znak przy każdym obrocie, a liczba cykli zmian tych naprężeń równa będzie liczbie obrotów n. Naprężenia normalne w każdym punkcie przekroju poprzecznego zmieniają się zatem sinusoidalnie z częstością kołową:

nn

przy czym największa ich wartość wynosi

^(rmax ~ min

MPa,

gdzie M_g — Pa MN m jest momentem zginającym pomiarową część próbki, d m — średnicą części pomiarowej próbki.

Zrealizowany w ten sposób cykl obciążeń jest cyklem symetrycznym o amplitudzie <j_a = <7_max.

Badania zmęczeniowe przeprowadza się na serii jednakowych próbek, z których każdą obciąża się innymi wartościami naprężeń <7_max, mierząc liczbę cykli n zmian tego obciążenia potrzebną do spowodowania zmęczeniowego zniszczenia próbki. Otrzymane w ten sposób zależności n = /(o-_nłax) dadzą się przedstawić w układzie współrzędnych n w postaci krzywej noszącej nazwę krzywej (wykresu) Wóhlera. Jej przebieg, typowy dla stali konstrukcyjnych, przedstawiono na rys. 6.5.

Przy malejących wartościach naprężeń <r_roax krzywa Wóhlera dąży asymptotycznie do pewnej linii prostej, równoległej do osi n, co oznacza, że materiał badany jest w stanic przenieść nieskończenie dużą liczbę cykli zmian takich naprężeń, których amplituda nie przekroczy wartości odpowiadającej położeniu tej asymptoty. Naprężenie określające położenie tej asymptoty odpowiada rzeczywistej (nieograniczonej) wytrzymałości zmęczeniowej Z_f. W praktyce położenie poziomej asymptoty krzywej Wóhlera określa się z wystarczającą dla

92